Question

干簧繼電器比一般機械開關結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠性高．如圖甲所示為干簧管的結(jié)構(gòu)簡圖，其中磁簧片是一種有彈性的薄鐵片，被固定于玻璃管上．條形磁鐵與干簧管平行放置時，干簧管的磁簧片就會被磁化，觸點將會閉合，電路接通．如圖丙是干簧管制作水位自動報警器的結(jié)構(gòu)圖．當水位到達A處時，紅燈亮，電鈴報警；水位到達B處時，綠燈亮，電鈴報警．設永久磁鐵所受的重力為3N，浮球的體積為200cm³，不計滑輪處的摩擦，下列說法正確的是（ ）

A．綠燈與紅燈串聯(lián)在電路中
B．工作中浮球受到的浮力滿足：1N≤F_浮≤2N
C．若此裝置能正常工作，此浮球所受的重力應滿足：5N＞G_浮球＞3N
D．當條形磁鐵平行于干簧管放置時，磁簧片兩端被磁化成同名磁極

Answer 1

【答案】分析：（1）并聯(lián)電路中電流有多條路徑，各用電器互不影響；串聯(lián)電路中電流只有一條路徑，各用電器相互影響；
（2）當浮球完全淹沒時，浮力最大，利用阿基米德原理即可求出；
（3）知道浮球的體積，利用阿基米德原理求浮球浸沒水中受到的浮力；設浮球剛好浸沒水中，浮球必須上浮，則必須滿足G_球＜F_浮+G_磁鐵；設浮球剛好離開水面，浮球必須下降，則必須滿足G_球＞G_磁鐵；可得讓此裝置能正常工作浮球所受的重力應滿足的條件；
（4）根據(jù)磁化的規(guī)律以及觸點所在的位置，可以確定磁化后這兩點的磁極．
解答：解：A、因為紅燈和綠燈可以單獨工作，因此紅燈和綠燈是并聯(lián)連接；故A錯誤；
B、F_最大=ρ_水gv_排=1×10³kg/m³×10N/kg×2×10^-4m³=2N，當浮球離開水面時，浮力為零，因此0≤F_浮≤2N，故B錯誤；
C、浮球浸沒水中受到的浮力：F_浮=ρ_水gv_排=1×10³kg/m³×10N/kg×2×10^-4m³=2N，
設浮球剛好浸沒水中，浮球必須上浮，則必須滿足G_球＜F_浮+G_磁鐵=2N+3N=5N，
設浮球剛好離開水面，浮球必須下降，則必須滿足G_球＞G_磁鐵=3N，
因此要想讓此裝置能正常工作，此浮球所受的重力應滿足：5N＞G_球＞3N，故C正確．
 D、左邊磁簧片左端靠近條形磁鐵的N，所以磁化后該端為S極，則右端為N極；同理可以確定右邊磁簧片的左端為S極；所以磁簧片兩端被磁化成異名磁極．故D錯誤．
故選C．
點評：干簧管實際是一種繼電器控制電路，其利用的不是電磁鐵，而是一個永久磁鐵對磁簧片的磁化作用，搞清這一原理，才能對其工作情況進行有針對性的分析．